JP4661908B2 - Heat pump unit and heat pump water heater - Google Patents
Heat pump unit and heat pump water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP4661908B2 JP4661908B2 JP2008145043A JP2008145043A JP4661908B2 JP 4661908 B2 JP4661908 B2 JP 4661908B2 JP 2008145043 A JP2008145043 A JP 2008145043A JP 2008145043 A JP2008145043 A JP 2008145043A JP 4661908 B2 JP4661908 B2 JP 4661908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- heat
- hot water
- drain pan
- radiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
- F25B47/006—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass for preventing frost
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
- F25D21/14—Collecting or removing condensed and defrost water; Drip trays
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/08—Electric heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/06—Heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/08—Storage tanks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/20—Heat consumers
- F24D2220/2009—Radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/20—Heat consumers
- F24D2220/209—Sanitary water taps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2240/00—Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
- F24D2240/10—Placed within or inside of
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
- F25B40/02—Subcoolers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
本発明は、ヒートポンプユニット、特に、建物において温水を循環させて暖房を行う温水循環暖房システムに使われるヒートポンプユニット及びヒートポンプ給湯装置に関する。 The present invention relates to a heat pump unit, and more particularly, to a heat pump unit and a heat pump hot water supply device used in a hot water circulation heating system that performs heating by circulating hot water in a building.
従来から、ヒートポンプと、このヒートポンプで加熱された温水を貯える貯湯タンクと、この温水を建物内の各室に設けられたラジエータに循環させて建物の暖房を行う温水循環暖房システムが存在する。ヒートポンプは、屋外に設置されており、冷媒配管により接続され冷凍サイクルを構成する圧縮機、放熱器、膨張弁および蒸発器と、蒸発器に外気を当てるためのファンとを備えている。ここで、ヒートポンプは、蒸発器により外気から熱を奪い、放熱器から放出する熱によって貯湯タンクから流れてくる温水を加熱する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are heat pumps, hot water storage tanks that store hot water heated by the heat pumps, and hot water circulation heating systems that heat the buildings by circulating the hot water to radiators provided in each room in the building. The heat pump is installed outdoors, and includes a compressor, a radiator, an expansion valve, and an evaporator that are connected by refrigerant piping and constitute a refrigeration cycle, and a fan that applies outside air to the evaporator. Here, the heat pump takes heat from the outside air by the evaporator and heats the hot water flowing from the hot water storage tank by the heat released from the radiator.
しかし、ヒートポンプは、蒸発器により外気から熱を取り込んでいるため、空気中の水蒸気が凝縮して、外気から採熱を行う蒸発器に凝縮水が付着する。外気温度が比較的に高い状況では、この凝縮水は蒸発器のドレインパンに設けられた排水口より機外に排出される。ところが、ヨーロッパ等の寒冷地では、暖房運転を行う冬は外気温度が氷点下まで低下する場合が多いため、排水口が凍結し、排水不良が起きる場合がある。 However, since the heat pump takes heat from the outside air by the evaporator, the water vapor in the air condenses and the condensed water adheres to the evaporator that collects heat from the outside air. In a situation where the outside air temperature is relatively high, this condensed water is discharged out of the apparatus through a drain outlet provided in the drain pan of the evaporator. However, in cold districts such as Europe, the temperature of the outside air often drops to below freezing in winter when heating operation is performed, so the drain outlet may freeze and drainage failure may occur.
排水不良で機外に排出されない凝縮水が蒸発器で着霜または凍結されると、蒸発器の蒸発能力が低下して暖房能力が低下し、冷媒配管や板金に損傷が発生するおそれがある。 If condensed water that is not discharged to the outside due to poor drainage is frosted or frozen by the evaporator, the evaporation capacity of the evaporator decreases, the heating capacity decreases, and the refrigerant pipes and sheet metal may be damaged.
そこで、特許文献1に開示されているヒートポンプでは、圧縮機から吐出して放熱器に入る前の冷媒の一部の熱を利用して、蒸発器の除霜運転を行っている。
ところが、圧縮機から吐出されて放熱器に入る前の冷媒の熱で蒸発器の除霜作業を行う場合、放熱器に入る冷媒の温度が低下し、ヒートポンプユニットの熱効率が低下するおそれがある。 However, when the defrosting operation of the evaporator is performed by the heat of the refrigerant discharged from the compressor and before entering the radiator, the temperature of the refrigerant entering the radiator may be lowered, and the heat efficiency of the heat pump unit may be lowered.
本発明の課題は、蒸発器に設けられたドレインパンの排水口の凍結を防止することができるヒートポンプユニットを提供することにある。 The subject of this invention is providing the heat pump unit which can prevent the freezing of the drain outlet of the drain pan provided in the evaporator.
第1発明に係るヒートポンプユニットは、蒸発器と、圧縮機と、放熱器と、減圧機構と、ドレインパンと、ドレインパン加熱手段と、熱交換器とを備えている。蒸発器は、空気中の熱を吸収して冷媒を蒸発させる。圧縮機は、蒸発器からの気相冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する。放熱器は、圧縮機から供給された高温冷媒の熱を放出する。減圧機構は放熱器からの冷媒を膨張させる。ドレインパンは、蒸発器の下部に設けられて、凝縮水を排出するための受け皿である。ドレインパン加熱手段は、放熱器から減圧機構までの間を流れる冷媒の少なくとも一部の熱を利用して、ドレインパンを加熱させる。熱交換器は、蒸発器から圧縮機に向かう冷媒と放熱器から減圧機構に向かう冷媒との熱交換を行わせ、前記放熱器から流出した冷媒に過冷却を付与する。熱交換器において、放熱器から吐出され冷媒配管内を流れる冷媒は、蒸発器から流出した冷媒配管内を流れる冷媒と熱交換を行う。ここで、ドレインパン加熱手段は、ドレインパンと接触して前記ドレインパンを加熱する冷媒配管である。 The heat pump unit according to the first invention includes an evaporator, a compressor, a radiator, a decompression mechanism, a drain pan, a drain pan heating means, and a heat exchanger. The evaporator absorbs heat in the air and evaporates the refrigerant. The compressor compresses the gas-phase refrigerant from the evaporator and discharges it as a high-pressure refrigerant. The radiator releases the heat of the high-temperature refrigerant supplied from the compressor. The decompression mechanism expands the refrigerant from the radiator. The drain pan is a tray that is provided in the lower part of the evaporator to discharge condensed water. The drain pan heating means heats the drain pan using the heat of at least a part of the refrigerant flowing between the radiator and the decompression mechanism. The heat exchanger performs heat exchange between the refrigerant from the evaporator toward the compressor and the refrigerant from the radiator toward the decompression mechanism, and provides supercooling to the refrigerant that has flowed out of the radiator . In the heat exchanger, the refrigerant discharged from the radiator and flowing in the refrigerant pipe exchanges heat with the refrigerant flowing in the refrigerant pipe flowing out of the evaporator. Here, the drain pan heating means is a refrigerant pipe that heats the drain pan in contact with the drain pan .
ヒートポンプが作動すると、冷媒は、蒸発器において、空気中の熱を吸収して蒸発する。そして、蒸発器から吐出された気相冷媒は、圧縮機で圧縮されて高圧高温になる。圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒は、放熱器において、例えば外部から供給された水と熱交換を行う。放熱器から吐出された冷媒は、減圧機構において膨張され、低温低圧の気液二相(あるいは液相)となる。 When the heat pump is activated, the refrigerant absorbs heat in the air and evaporates in the evaporator. And the gaseous-phase refrigerant | coolant discharged from the evaporator is compressed with a compressor, and becomes high pressure high temperature. The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor performs heat exchange with, for example, water supplied from the outside in the radiator. The refrigerant discharged from the radiator is expanded in the decompression mechanism and becomes a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase (or liquid phase).
ここでは、ドレインパン加熱手段は、熱交換器に含まれ且つドレインパンに接触させた冷媒配管により構成されており、放熱器から減圧機構までの間を流れる冷媒配管内の冷媒の少なくとも一部の熱を利用して、ドレインパンを加熱させる。よって、蒸発器の下部に設けられたドレインパン及び排水口が凍結するのを防ぐことができる。また、放熱器で放熱した後の余熱を利用しているため、ヒートポンプユニットの熱効率が下がらない又はあまり下がらない。さらに、放熱器から吐出され冷媒配管内を流れる冷媒は、蒸発器の下部に設けられたドレインパンと熱交換を行い、さらに冷却されるこれにより、放熱器から流出した冷媒に過冷却を付与することができるとともに、圧縮機に流入する冷媒を加熱して過熱状態に近づけることができる。 Here, the drain pan heating means includes a refrigerant pipe included in the heat exchanger and brought into contact with the drain pan, and at least a part of the refrigerant in the refrigerant pipe flowing between the radiator and the pressure reducing mechanism. The drain pan is heated using heat. Therefore, it is possible to prevent the drain pan and the drain outlet provided in the lower part of the evaporator from freezing. Moreover, since the remaining heat after radiating with the radiator is used, the heat efficiency of the heat pump unit does not decrease or does not decrease much. Furthermore, the refrigerant discharged from the radiator and flowing in the refrigerant pipe exchanges heat with the drain pan provided at the lower part of the evaporator, and is further cooled, thereby providing supercooling to the refrigerant flowing out of the radiator. In addition, the refrigerant flowing into the compressor can be heated and brought close to an overheated state.
第2発明に係るヒートポンプユニットは、第1発明のヒートポンプユニットであって、放熱器において、冷媒は温水に熱を放出する。 The heat pump unit according to the second invention is the heat pump unit according to the first invention, and in the radiator, the refrigerant releases heat to the hot water.
例えば、放熱器で冷媒と熱交換を行う温水入口の温度は20℃以上である。ヨーロッパ等の寒冷地では冬季の室内温度20℃以上に維持するように暖房を行う必要があるため、室内のラジエータから供給される温水の温度が20℃以上になる。したがって、放熱器で温水に熱を放出した後の冷媒の温度も20℃以上となり、この余熱を利用することが十分に可能である。 For example, the temperature of the hot water inlet that performs heat exchange with the refrigerant in the radiator is 20 ° C. or higher. In cold regions such as Europe, it is necessary to perform heating so as to maintain the indoor temperature in winter at 20 ° C. or higher, so the temperature of hot water supplied from the indoor radiator becomes 20 ° C. or higher. Therefore, the temperature of the refrigerant after the heat is released to the hot water by the radiator becomes 20 ° C. or more, and it is sufficiently possible to utilize this remaining heat.
第3発明に係るヒートポンプユニットは、第1または第2発明のヒートポンプユニットであって、ヒートポンプは、二酸化炭素を冷媒とする。 A heat pump unit according to a third invention is the heat pump unit of the first or second invention, and the heat pump uses carbon dioxide as a refrigerant.
これまで、ヒートポンプ内の冷凍サイクルにおいて熱エネルギーを運ぶ媒体(冷媒)としてフルオロカーボンが広く使われているが、地球温暖化対策として、二酸化炭素を冷媒として採用する傾向が出てきている。 Until now, fluorocarbons have been widely used as a medium (refrigerant) for transporting heat energy in the refrigeration cycle in the heat pump, but as a countermeasure against global warming, carbon dioxide is being used as a refrigerant.
第4発明に係るヒートポンプユニットは、第1〜第3発明のいずれかのヒートポンプユニットであって、ドレインパン加熱手段は、放熱器と減圧機構との間に設けられ、ドレインパンに接触された冷媒配管である。 A heat pump unit according to a fourth aspect is the heat pump unit according to any one of the first to third aspects, wherein the drain pan heating means is a refrigerant provided between the radiator and the pressure reducing mechanism and in contact with the drain pan. It is piping.
ここでは、放熱器と減圧機構との間に設けられた冷媒配管をドレインパンに接触させることで、簡単な構造で、放熱器から減圧機構までの間を流れる冷媒の少なくとも一部の熱を利用して、ドレインパンを加熱させることができる。 Here, the refrigerant pipe provided between the radiator and the decompression mechanism is brought into contact with the drain pan, so that at least a part of the heat of the refrigerant flowing between the radiator and the decompression mechanism is used with a simple structure. Thus, the drain pan can be heated.
第5発明に係るヒートポンプユニットは、第4発明のヒートポンプユニットであって、ドレインパン加熱手段は、冷媒配管とドレインパンとの接触部に設けられた伝熱部材をさらに備えている。 A heat pump unit according to a fifth aspect is the heat pump unit according to the fourth aspect, wherein the drain pan heating means further includes a heat transfer member provided at a contact portion between the refrigerant pipe and the drain pan.
ここでは、冷媒配管とドレインパンとの接触部に伝熱部材を設けることで、冷媒配管とドレインパンとの伝熱効果を上げることができる。 Here, the heat transfer effect between the refrigerant pipe and the drain pan can be increased by providing the heat transfer member at the contact portion between the refrigerant pipe and the drain pan.
第6発明に係るヒートポンプユニットは、第1〜第5発明のいずれかのヒートポンプユニットであって、ドレインパンには、排水口が設けられており、冷媒配管とドレインパンとの接触部は排水口の近くに配置されている。 A heat pump unit according to a sixth aspect of the present invention is the heat pump unit according to any one of the first to fifth aspects, wherein the drain pan is provided with a drain port, and the contact portion between the refrigerant pipe and the drain pan is a drain port. Is located near.
ここでは、冷媒配管とドレインパンとの接触部を、排水口の近くに配置することにより、排水口の凍結を防止することができる。 Here, by disposing the contact portion between the refrigerant pipe and the drain pan near the drain port, the drain port can be prevented from freezing.
第7発明に係るヒートポンプユニットは、第6発明のヒートポンプユニットであって、冷媒配管の外周は断熱材に包まれており、排水口周辺に位置する冷媒配管の断熱材には切欠部が形成されている。 A heat pump unit according to a seventh aspect of the present invention is the heat pump unit of the sixth aspect, wherein the outer periphery of the refrigerant pipe is wrapped in a heat insulating material, and a notch is formed in the heat insulating material of the refrigerant pipe located around the drain outlet. ing.
ここでは、冷媒配管の外周は断熱材で包まれ、冷媒配管と外気との熱交換を遮断する。また、排水口近傍では断熱材を切り欠いて、冷媒配管内を流れる冷媒の余熱で、排水口近傍を加熱するようにする。このように、凍結が心配され、加熱が必要なドレインパンの排水口のみを加熱することで、不要な熱損失を低減することができ、ヒートポンプユニット全体の熱効率を上げることができる。 Here, the outer periphery of the refrigerant pipe is wrapped with a heat insulating material to block heat exchange between the refrigerant pipe and the outside air. Further, the heat insulating material is cut out in the vicinity of the drain port, and the vicinity of the drain port is heated by the residual heat of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe. In this way, by heating only the drain pan drain port that is worried about freezing and that requires heating, unnecessary heat loss can be reduced, and the overall heat efficiency of the heat pump unit can be increased.
第8発明に係るヒートポンプ給湯装置は、第1〜第7のいずれかに記載のヒートポンプユニットと、ヒートポンプユニットで加熱された温水を貯える貯湯タンクと、を備えている。 A heat pump hot water supply apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes the heat pump unit according to any one of the first to seventh aspects, and a hot water storage tank that stores hot water heated by the heat pump unit.
ここでは、のヒートポンプユニットで加熱された温水を貯湯タンクに溜めて、温水循環暖房システムあるいは温水供給システムとして使用することができる。 Here, the hot water heated by the heat pump unit can be stored in a hot water storage tank and used as a hot water circulation heating system or a hot water supply system.
本発明によれば、放熱器で放熱した後の余熱を利用して、蒸発器の下部に設けられたドレインパン及び排水口が凍結するのを防ぐことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the drain pan and drain outlet provided in the lower part of the evaporator freeze using the residual heat after radiating with a radiator.
<温水循環暖房システムの主要構成>
本発明の一実施形態に係るヒートポンプユニットを含む温水循環暖房システムの構成を、図1に示す。温水循環暖房システムは、建物において温水を循環させて暖房を行うとともに給湯機能を持つシステムであって、ヒートポンプユニット1、貯湯タンク2、給湯用熱交換器3および暖房用循環回路4、沸き上げ用循環回路5、制御部7、居室内ラジエータ8,8とを備えている。
<Main configuration of hot water circulation heating system>
The configuration of a hot water circulation heating system including a heat pump unit according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. The hot water circulation heating system is a system that circulates hot water in a building to perform heating and has a hot water supply function, and includes a heat pump unit 1, a hot
ヒートポンプユニット1は、蒸発器11により外気から熱を取り込む。また、放熱器13から放出する熱によって、貯湯循環回路5を介して貯湯タンク2から流れてくる温水を加熱する。
The heat pump unit 1 takes in heat from the outside air by the
貯湯タンク2は、ヒートポンプユニット1で加熱された温水を貯える。また、貯湯タンク2内の上下方向の略中央部にはヒータ6を配置していて、このヒータ6は貯湯タンク2内の温水を直接加熱する。
The hot
暖房用循環回路4は、貯湯タンク2内に貯められた温水を貯湯タンク2外の複数のラジエータ8を経由させた後、再び、貯湯タンク2内に戻して循環させるためのものである。
The
各ラジエータ8は、貯湯タンク2から流れてきた温水の熱を直接取り出し、室内に放出する。そして、温水は低温となり、各ラジエータ8を出て、貯湯タンク2へ向かって流れる。
Each
<ヒートポンプユニット1の構成>
図1に示すヒートポンプユニット1は、 冷媒回路16を有しており、貯湯タンク2から送られてくる水を沸き上げて温水にする。冷媒回路16は、主として、蒸発器11、圧縮機12、放熱器13、減圧機構としての膨張弁15と、を順に接続して構成される。なお、この冷媒回路16には、冷媒としてCO2冷媒を利用している。
<Configuration of heat pump unit 1>
The heat pump unit 1 shown in FIG. 1 has a
蒸発器11は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、屋外の空気と熱交換を行い、流入してくる液冷媒を蒸発させる。
The
圧縮機12は、運転容量を可変することが可能な容量可変型の圧縮機であり、本実施形態において、インバータにより回転数が制御されるモータによって駆動される。
The
放熱器13は、冷媒のガスクーラーとして機能する熱交換器である。放熱器13は、圧縮機12において圧縮された高温高圧のガス冷媒を、循環ポンプ51から送られてくる低温水と熱交換させる(低温水に放熱する)ことで凝縮させる。また、放熱器13は、そのガス側が圧縮機12の吐出側に接続され、その液側が電動膨張弁15に接続されている。
The
電動膨張弁15は、蒸発器11の液側と接続され、蒸発器11内を流れる冷媒の圧力や流量などの調節を行う。
The
また、ヒートポンプユニット1は、ユニット内に外気を吸入して、蒸発器11において冷媒と熱交換させた後に、熱交換後の空気を外部に排出するための送風ファンとしての室外ファン17を有している。この室外ファン17は、蒸発器11に供給する空気の風量を可変することが可能なファンである。
Further, the heat pump unit 1 has an
さらに、蒸発器11の下部には、凝縮水を排出するための受け皿としてドレインパン19が設けられている。図2に示すように、OLE_LINK1ドレインパン19の形状は底面がOLE_LINK1長方形の皿状であって、排水口23が2つ設けられている。放熱器13からの冷媒配管21は、ドレインパン19の底面に沿って配置されており、特に排水口23の近傍に接している。
Further, a
<貯湯タンク2の構成>
貯湯タンク2は、ヒートポンプユニット1で加熱された温水を貯える。また、貯湯タンク2内の上下方向の略中央部には、ヒータ6が配置されている。このヒータ6は貯湯タンク2内の温水を直接加熱することができる。なお、このヒータ6により、貯湯タンク2の上部により高温の温水を貯湯することができる。図示しないが、貯湯タンク2内の各部の温水の温度を検出するため、複数の温度センサを貯湯タンク2に設けている。この複数の温度センサは、貯湯タンク2内の各部の温水の温度を検出し、その温度を示す信号を制御部7に送る。
<Configuration of hot
The hot
貯湯タンク2内の下部領域の温水の温度を示す信号は、圧縮機12および沸き上げ用循環ポンプ51のON/OFF制御に使用される。つまり、制御部7は、貯湯タンク2内の下部領域の温水の温度に基づいて、圧縮機12および沸き上げ用循環ポンプ51のON/OFF制御する。
A signal indicating the temperature of the hot water in the lower region in the hot
<沸き上げ用循環回路5の構成>
ヒートポンプユニット1は、沸き上げ用循環回路5を介して貯湯タンク2と接続されている。沸き上げ用循環回路5には、沸き上げ用循環ポンプ51および沸き上げ用三方弁52が設けられている。そして、沸き上げ用循環回路5は、第2暖房往き接続口42と、沸き上げ用の供給口53と、凍結防止水戻し接続口54とに接続されている。なお、第2暖房往き接続口42は第1取水口の一例である。供給口53は貯湯タンク2の下部に設けられており、貯湯タンク2内の下部領域にある比較的低温の温水を、供給口53を介して沸き上げ用循環ポンプ51に供給することができる。なお、貯湯タンク2内であって、比較的低温の温水により占められている領域を第2領域としての低温水領域Zlとする。
<Configuration of circulating circuit 5 for boiling>
The heat pump unit 1 is connected to a hot
沸き上げ用循環ポンプ51は、貯湯タンク2内の低温水領域Zlの温水を吸い込み、この吸い込んだ比較的低温の温水を凝縮器13へ向けて吐出する。そして、放熱器13では、比較的低温の温水が、CO2冷媒と熱交換することにより加熱され、高温の温水になる。この放熱器13を出た高温の温水は沸き上げ用三方弁52へ向かう。沸き上げ用三方弁52は、給湯運転中および暖房運転中において、水熱交換器13により加熱されてできた高温の温水を、第2暖房往き接続口42を介して貯湯タンク2内の上部領域に流す。したがって、第2暖房往き接続口42は、貯湯タンク2の供給口53から流出してヒートポンプユニット1の水熱交換器13により加熱された高温の温水が戻る戻り接続口となっている。このため、貯湯タンク2内の温水は、上側が高温の温水により占められる第1領域としての高温水領域Zh、下側が比較的低温の温水により占められる第2領域としての低温水領域Zlように湯層(温度分布)が形成されている。
The boiling
<給湯配管>
給湯配管は、水が供給される給水配管から分岐され、貯湯タンク2内に設けられた給湯用熱交換器3に引き込まれており、給水配管から供給される水道水を給湯用熱交換器3により貯湯タンク2内の温水と熱交換させて、家庭のキッチン、浴槽、シャワーなどに温湯を供給する配管である。
<Hot water supply piping>
The hot water supply pipe is branched from the water supply pipe to which water is supplied, and is drawn into a hot water supply heat exchanger 3 provided in the hot
給湯用熱交換器3は、コイル状のパイプから成って、貯湯タンク2内の低温水領域Zlから高温水領域Zhに渡って配置されている。給湯配管に供給された水道水(以下、給湯配管を流れる水道水を給湯水とする)は、給湯用熱交換器3内を流れることによって加熱される。具体的には、給湯水は、まず、貯湯タンク2の下部から貯湯タンク2内に入って、貯湯タンク2内の低温水領域Zlに配置された給湯用熱交換器3を上方に向かって流れる。そして、給湯水は、貯湯タンク2内の高温水領域Zhに配置された給湯用熱交換器3を上方に向かって流れた後に、貯湯タンク2の上部から貯湯タンク2の外に出る。なお、給湯用熱交換器3は、貯湯タンク2内の上下方向の中央部に配置されているヒータ6を跨ぐように配置されている。ここで、ヒータ6よりも上側に配置される給湯用熱交換器3を上部コイル部3aとし、ヒータ6よりも下側に配置される給湯用熱交換器3を下部コイル部3bとする。
The hot water supply heat exchanger 3 is formed of a coiled pipe, and is arranged from the low temperature water region Zl to the high temperature water region Zh in the hot
なお、給湯配管には、給湯温度をリモコンなどで利用者に設定された温度に調整するための給湯用混合弁31が、給水配管から分岐されて貯湯タンク2までの間の配管と、給湯用熱交換器3から家庭のキッチン、浴槽、シャワーなどまでの間の配管との間に設けられている。すなわち、給湯用混合弁31により、給水配管から供給される水道水と、給湯用熱交換器3により熱交換されて加熱された温湯とを混合させて、混合された温水が設定温度になるように調整している。
In the hot water supply pipe, a hot water
<暖房用循環回路4>
暖房用循環回路4は、貯湯タンク2内に貯められた温水を貯湯タンク2外の複数のラジエータ8を経由させた後、再び、貯湯タンク2内に戻して循環させるためのものである。そして、暖房用循環回路4は、第1,第2暖房往き接続口41,42と暖房戻り接続口43とに接続されている。なお、第1暖房往き接続口41は第2取水口の一例であり、暖房戻り接続口43は戻し口の一例である。
<
The
第1暖房往き接続口41は、貯湯タンク2内の温水を取り出すためのものである。この第1暖房往き接続口41は、貯湯タンク2の上下方向の略中央部に設けられて、ヒータ6近傍かつ上方に位置している。これにより、ヒータ6で加熱された直後の温水を、第1暖房往き接続口41から取り出し、複数のラジエータ8に送ることができる。
The first heating /
第2暖房往き接続口42も、第1暖房往き接続口41と同様に、貯湯タンク2内の温水を取り出すためのものである。この第2暖房往き接続口42は貯湯タンク2の上部に設けられている。これにより、貯湯タンク2内の上部領域の温水を、第2暖房往き接続口42から取り出し、複数のラジエータ8へ送ることができる。また、第2暖房往き接続口42は沸き上げ戻り接続口を兼用している。
Similarly to the first heating
各ラジエータ8は、貯湯タンク2から流れてきた温水の熱を直接取り出し、室内に放出する。そして、温水は、低温となり、各ラジエータ8を出て、暖房戻り接続口43へ向かって流れる。
Each
暖房戻り接続口43は貯湯タンク2の下部に設けられている。これにより、暖房戻り接続口43から出た温水を、貯湯タンク2内の下部領域の温水と混ぜることができる。
The heating
また、暖房用循環回路4には、バイパス配管44、暖房用混合弁45、第1,第2温度センサ46,47、暖房用循環ポンプ48および暖房用三方弁49が設けられている。
The
バイパス配管44は、ラジエータ8から暖房戻り接続口43へ流れる温水の一部を暖房用混合弁45へ案内する。
The
暖房用混合弁45は、貯湯タンク2からの温水が流入する入口と、バイパス配管44からの温水が流入する入口とを有している。詳しくは後述するが、暖房用混合弁45の各入口の開度は制御部7によって調節される。
The
第1温度センサ46は、貯湯タンク2からラジエータ8へ向かう温水の温度を検出し、この温度を示す信号を制御部7に送る。
The
第2温度センサ47は、ラジエータ8から貯湯タンク2へ向かう温水の温度を検出し、この温度を示す信号を制御部7に送る。
The
<制御部7>
制御部7は、外気温度センサ18から、外気温度を示す信号を受けると共に、室内温度センサ(図示せず)から、室内温度を示す信号を受ける。そして、制御部7は、外気温度センサ18および第1,第2温度センサ46,47からの信号に基づき、暖房用混合弁45の2つの入口の夫々の開度を調節したり、暖房用循環ポンプ48の回転数を調節したりする。例えば、外気温度が高い時は、暖房用混合弁45を調節してバイパス配管44からの温水流入量を増加させることで往き温度を下げたり、暖房用循環ポンプ48の回転数を下げて循環する温水の流速を下げることで戻り温度を下げる。一方、外気温度が低い時は、暖房用混合弁45を調節してバイパス配管44からの温水流入量を減少させることで往き温度を上げる、または暖房用循環ポンプ48の回転数を上げて循環する温水の流速を上げることで戻り温度を上げる。
<
The
<ヒートポンプユニット1の運転について>
ヒートポンプユニット1が稼働すると、CO2冷媒は、蒸発器11において、室外ファン17から送られた空気中の熱を吸収して蒸発する。そして、蒸発器11から吐出された気相冷媒は、圧縮機12で圧縮されて高圧高温の冷媒になる。圧縮機12から吐出された高温高圧の冷媒は、放熱器13において、貯湯循環回路5を介して貯湯タンク2からの温水と熱交換を行う。熱交換により放熱された冷媒は凝縮器13に入る前に比べて低温となって、膨張弁15に向かって流れる。ここで、放熱器13から膨張弁15までの間の冷媒配管21は、ドレインパン19に接触されており、放熱器13から膨張弁15までの間を流れる冷媒の熱を利用して、ドレインパン19及びドレインパン19に設けられた排水口23を加熱させる。その後、冷媒は膨張弁15において膨張されて低温低圧の気液二相(あるいは液相)となる。
<About operation of heat pump unit 1>
When the heat pump unit 1 operates, the
OLE_LINK2図3は、ヒートポンプユニット1の冷凍サイクルのp−h線図である。圧縮機12において、CO2冷媒は、臨界圧力を超える圧力まで圧縮され、高温高圧の超臨海状態になる。図3に示すA点からB点へ移行する。B点において、CO2冷媒の温度は約120℃である。
OLE_LINK2 FIG. 3 is a ph diagram of the refrigeration cycle of the heat pump unit 1. In the
放熱器13において、CO2冷媒は、貯湯タンク2から送られてくる温水と熱交換を行って冷却され、段々と温度が下がり超臨界状態から液体状態に移行する。図3に示すB点からC点へ移行する。C点において、CO2冷媒の温度は約32℃である。
In the
放熱器13から吐出された冷媒配管21内を流れるCO2冷媒は、蒸発器11の下部に設けられたドレインパン19と熱交換を行い、さらに冷却され、図3のC点からC’点へ移行する。C’点において、CO2冷媒の温度は約22℃である。
The
その後、膨張弁15において、CO2冷媒は、減圧され低温低圧の気液二相(あるいは液相)状態になる。図3に示すC’点からD点へ移行する。減圧後のD点において、CO2冷媒の温度は約−10℃である。
Thereafter, in the
蒸発器11において、CO2冷媒は、外部空気からの熱を取り込んで蒸発し、低温低圧の気体となって再び圧縮機12に吸入される。図3に示すD点からA点へ移行する。蒸発器11において、CO2冷媒は気液二相(あるいは液相)から気体になるだけであって、温度は約−10℃のままである。
OLE_LINK2 <ヒートポンプユニットの特徴>
(1)
本ヒートポンプユニット1では、放熱器13から膨張弁15までの間の冷媒配管21を蒸発器11の下部に設けられたドレインパン19の排水口20近傍に接触させ、冷媒配管21に流れる冷媒の熱を利用して、ドレインパン19及び排水口20を加熱させる。よって、寒冷地に使用される温水循環暖房システムにおいて、ドレインパン19及び排水口20が凍結するのを防ぐことができる。
In the
OLE_LINK2 <Characteristics of heat pump unit>
(1)
In this heat pump unit 1, the
(2)
ヨーロッパ等の寒冷地では冬季の室内温度20℃以上に維持するように暖房を行う必要があるため、室内のラジエータ8で熱交換を行った後、貯湯タンクに戻される温水の温度は20℃以上である。したがって、放熱器13で温水に熱を放出した後の冷媒の温度も20℃以上となり、この余熱を利用することが可能である。
(2)
In cold regions such as Europe, it is necessary to perform heating so that the indoor temperature in winter is maintained at 20 ° C or higher. Therefore, the temperature of the hot water returned to the hot water tank after the heat exchange with the
(3)
また、放熱器13で放熱した後の余熱を利用しているため、放熱器13における熱交換効率を下げることはなく、よってヒートポンプユニット1全体の熱効率を下げることはない。また、放熱後の冷媒でドレインパン19及び排水口20を加熱しているため、ドレインパン19及び排水口20が凍結するのを防ぐことができ、寒冷地でも正常な運転が継続できるので、COPを向上させることも可能である。
(3)
Moreover, since the residual heat after radiating with the
(4)
また、本ヒートポンプユニット1では、放熱器13と膨張弁15との間に設けられた冷媒配管21をドレインパン19に接触させることで、簡単な構造で、放熱器13から膨張弁15までの間を流れる冷媒の熱を利用して、ドレインパンを加熱させることができる。
(4)
In the heat pump unit 1, the
(5)
また、ドレインパンに放熱することでその分余計に熱が必要となるが、ドレインパンに放熱することで膨張弁前の冷媒密度を大きくし、蒸発器の冷媒を湿らせることができる。同じ蒸発能力でもより潜熱を利用することが可能となり蒸発温度が若干ではあるが高くなり、効率も改善される。これはラジエータからの戻り温度が高いときに特に大きく効率が改善される。
(5)
In addition, heat is required for the drain pan to dissipate heat, but by dissipating heat to the drain pan, the refrigerant density before the expansion valve can be increased and the refrigerant in the evaporator can be moistened. Even with the same evaporation capability, it is possible to use latent heat, and the evaporation temperature becomes slightly higher, and the efficiency is improved. This is particularly significant when the return temperature from the radiator is high and improves efficiency.
<その他の実施例>
その他の実施形態に係るヒートポンプユニット100の構成を、図4に示す。図1のヒートポンプユニットと同じ構造については、同じ図面符号を使用し、具体的構成についての説明を省略する。
<Other examples>
The configuration of the
図4のヒートポンプユニット100は、熱交換器14をさらに備えている。熱交換器14では、蒸発器11から流出して圧縮機12に流入する低圧低温冷媒と、放熱器13から流出して膨張弁15に流入する高圧冷媒との熱交換を行わせる。
The
図4及び図5に示すように、熱交換器14は、ドレインパン19の上に配置されており、放熱器13と膨張弁15とを結ぶ冷媒配管211と、蒸発器11と圧縮機12とを結ぶ冷媒配管212とを有している。図5に示すように、熱交換器14に含まれる冷媒配管211、212は互いに重なり合った状態でドレインパン19に接触され、ドレインパン加熱手段201を構成している。ドレインパン19は排水口23を有しており、冷媒配管211、212からなるドレインパン加熱手段201の一部は排水口23の近傍に配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図6は、ヒートポンプユニット100の冷凍サイクルのp−h線図である。圧縮機12において、CO2冷媒は、臨界圧力を超える圧力まで圧縮され、高温高圧の超臨海状態になる。図6に示すA点からB点へ移行する。B点において、CO2冷媒の温度は約120℃である。
FIG. 6 is a ph diagram of the refrigeration cycle of the
放熱器13において、CO2冷媒は、貯湯タンク2から送られてくる温水と熱交換を行って冷却され、段々と温度が下がり超臨界状態から液体状態に移行する。図6に示すB点からC点へ移行する。C点において、CO2冷媒の温度は約32℃である。
In the
ここでは、熱交換器14が設けられているため、放熱器13から吐出され冷媒配管211内を流れる約32℃の液状CO2冷媒は、蒸発器11から流出した冷媒配管212内を流れる約−10℃の気体CO2冷媒と熱交換を行うとともに、蒸発器11の下部に設けられたドレインパン19と熱交換を行い、さらに冷却される。図3に示す熱交換器14が設けられていない場合のC’点(約22℃)を超えて、さらに冷却されC’’点へ移行する。C’’点において、CO2冷媒の温度は約12℃である。これにより、放熱器13から流出した冷媒に過冷却を付与し、また、圧縮機12に流入する冷媒を加熱して過熱状態に近づけることができる。
Here, since the
その後、膨張弁15において、CO2冷媒は、減圧され低温低圧の気液二相(あるいは液相)状態になる。図6に示すC’’点からD点へ移行する。減圧後のD点において、CO2冷媒の温度は約−10℃である。
Thereafter, in the
蒸発器11において、CO2冷媒は、外部空気からの熱を取り込んで蒸発し、低温低圧の気体となって再び圧縮機12に吸入される。図6に示すD点からA’点へ移行する。
In the
ここでは、熱交換器14が設けられているため、蒸発器11から流出した冷媒配管212内を流れる約−10℃の気体CO2冷媒は、放熱器13から吐出され冷媒配管211内を流れる約32℃の液状CO2冷媒と熱交換を行い、A’点からA点へ移行する。この過程で、CO2冷媒の温度は約−10℃のままで気体の乾き度が大きくなる。このため、圧縮機12において湿り圧縮が起こることを防止することができ、安定した運転を可能としている。
Here, since the
<変形例>
(A)
図5に示すドレインパン加熱手段201は、熱交換器14に含まれる冷媒配管211、212を重ねた状態で直接ドレインパン19に接触しており、排水口23を含むドレインパン19全体を加熱する構造になっている。しかし、ドレインパン19の排水口23のみを加熱することもできる。例えば、図7に示すように、冷媒配管211、212を重ねた熱交換器14の外周を断熱材25で包み、冷媒配管211、212と外気との熱交換を遮断する。また、排水口23近傍では断熱材25を切り欠いて、冷媒配管211内を流れる液状CO2冷媒の余熱で、排水口23近傍を加熱するようにする。
<Modification>
(A)
The drain pan heating means 201 shown in FIG. 5 is in direct contact with the
このように、凍結が心配され、加熱が必要なドレインパン19の排水口23のみを加熱することで、不要な熱損失を低減することができる。
In this way, unnecessary heat loss can be reduced by heating only the
(B)
図8に示すように、冷媒配管211と排水口23近傍のドレインパン19との接触部に、伝熱部材24を設け、冷媒配管211とドレインパン19の接触部における熱伝達を強化することも可能である。
(B)
As shown in FIG. 8, a
(C)
図3に示すドレインパン加熱手段では、放熱器13からの冷媒配管21をそのまま直接
ドレインパン19に接触しており、排水口23を含むドレインパン19全体を加熱する構造になっている。しかし、ドレインパン19の排水口23のみを加熱することができる。上記(A)同様、冷媒配管21の外周を断熱材25で包み、排水口23近傍では断熱材25を切り欠いて、冷媒配管21内を流れる液状CO2冷媒の余熱で、排水口23近傍を加熱するようにする。
(C)
In the drain pan heating means shown in FIG. 3, the
また、上記(B)同様、冷媒配管21と排水口23近傍のドレインパン19との接触部に、伝熱部材23を設け、冷媒配管21とドレインパン19の接触部における熱伝達を強化することも可能である。
Further, similarly to the above (B), the
(D)
上記のヒートポンプユニット1では、放熱器13吐出され膨張弁15に供給される冷媒は、全て冷媒配管21を経由してドレインパン19の排水口23を加熱するようになっている。但し、放熱器13と膨張弁15との間に少なくとも二つの配管経路を設け、その間に切替弁を設置し、放熱器13から吐出されるCO2冷媒の一部のみをドレインパン19の加熱に使用し、その他の部分は直接膨張弁15に供給してもよい。
(D)
In the heat pump unit 1 described above, all the refrigerant discharged from the
ヒートポンプユニット100も同様の構造を採用し、放熱器13から吐出されるCO2冷媒の一部のみを熱交換器14に供給し、その他の部分は直接膨張弁15に供給してもよい。
The
1、100 ヒートポンプユニット
2 貯湯タンク
11 蒸発器
12 圧縮機
13 放熱器
14 熱交換器
15 膨張弁
19 ドレインパン
20、201 ドレインパン加熱手段
21、211 放熱器からの冷媒配管
23 排水口
24 伝熱部材
25 断熱部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100
Claims (5)
前記蒸発器からの気相冷媒を圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機(12)と、
前記圧縮機から供給された高温冷媒の熱を放出する放熱器(13)と、
前記放熱器からの冷媒を膨張させる減圧機構(15)と、
前記蒸発器の下部に設けられたドレインパン(19)と、
前記蒸発器から前記圧縮機に向かう冷媒と前記放熱器から前記減圧機構に向かう冷媒との熱交換を行わせ、前記放熱器から流出した冷媒に過冷却を付与する熱交換器(14)と、
前記放熱器から前記減圧機構までの間を流れる冷媒の少なくとも一部の熱を利用して、前記ドレインパンを加熱させるドレインパン加熱手段(20)と
を備えたヒートポンプユニットにおいて、
前記ドレインパン加熱手段は、
前記熱交換器に含まれ、前記ドレインパンと接触して前記ドレインパンを加熱する冷媒配管(211、212)であり、
前記冷媒配管内を流れる冷媒は、蒸発器の下部に設けられたドレインパンと熱交換を行いさらに冷却され、これにより、放熱器から流出した冷媒に過冷却を付与することができるとともに、圧縮機に流入する冷媒を加熱して過熱状態に近づけることができ、
前記ドレインパンには、排水口(23)が設けられ、
前記冷媒配管は前記排水口の近くに配置されており、
前記冷媒配管の外周は断熱材(25)に包まれており、
前記排水口周辺に位置する前記冷媒配管の断熱材には切欠部が形成されている、
ヒートポンプユニット。 An evaporator (11) for absorbing heat in the air and evaporating the refrigerant;
A compressor (12) for compressing the gas-phase refrigerant from the evaporator and discharging it as a high-pressure refrigerant;
A radiator (13) for releasing the heat of the high-temperature refrigerant supplied from the compressor;
A decompression mechanism (15) for expanding the refrigerant from the radiator;
A drain pan (19) provided at the bottom of the evaporator;
A heat exchanger (14) for causing heat exchange between the refrigerant from the evaporator toward the compressor and the refrigerant from the radiator toward the decompression mechanism, and for providing supercooling to the refrigerant flowing out of the radiator;
In a heat pump unit comprising drain pan heating means (20) for heating the drain pan using heat of at least a part of the refrigerant flowing between the radiator and the decompression mechanism,
The drain pan heating means includes
Refrigerant pipes (211 and 212) that are included in the heat exchanger and that heat the drain pan in contact with the drain pan;
The refrigerant flowing in the refrigerant pipe exchanges heat with a drain pan provided in the lower part of the evaporator and is further cooled, thereby providing supercooling to the refrigerant flowing out of the radiator and a compressor. heating the refrigerant flowing Ki out to approach the overtemperature condition,
The drain pan is provided with a drain (23),
The refrigerant pipe is disposed near the drain port,
The outer periphery of the refrigerant pipe is wrapped in a heat insulating material (25),
A notch is formed in the heat insulating material of the refrigerant pipe located around the drain outlet,
Heat pump unit.
請求項1に記載のヒートポンプユニット。 In the radiator, the refrigerant releases heat to the hot water.
The heat pump unit according to claim 1.
請求項1または2に記載のヒートポンプユニット。 The refrigerant is carbon dioxide;
The heat pump unit according to claim 1 or 2.
前記冷媒配管と前記ドレインパンとの接触部に設けられた伝熱部材(24)をさらに備えた、
請求項1に記載のヒートポンプユニット。 The drain pan heating means includes
A heat transfer member (24) provided at a contact portion between the refrigerant pipe and the drain pan;
The heat pump unit according to claim 1 .
前記ヒートポンプユニット(1)で加熱された温水を貯える貯湯タンク(2)と、
を備えたヒートポンプ給湯装置。 The heat pump unit (1) according to any one of claims 1 to 4 ,
A hot water storage tank (2) for storing hot water heated by the heat pump unit (1);
Heat pump water heater with
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008145043A JP4661908B2 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Heat pump unit and heat pump water heater |
| PCT/JP2009/002358 WO2009147803A1 (en) | 2008-06-02 | 2009-05-28 | Heat pump unit and heat pump hot-water supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008145043A JP4661908B2 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Heat pump unit and heat pump water heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009293818A JP2009293818A (en) | 2009-12-17 |
| JP4661908B2 true JP4661908B2 (en) | 2011-03-30 |
Family
ID=41397888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008145043A Expired - Fee Related JP4661908B2 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Heat pump unit and heat pump water heater |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4661908B2 (en) |
| WO (1) | WO2009147803A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013204981A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Panasonic Corp | Cooling unit and refrigeration device |
| KR101590119B1 (en) * | 2014-03-26 | 2016-01-29 | 한홍규 | Heat pump type hot water supply system |
| AU2015296894B2 (en) * | 2014-07-29 | 2017-01-05 | Jin Fu DI | Heating apparatus, system and method |
| US10281171B2 (en) | 2016-11-14 | 2019-05-07 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Water heater appliance |
| CN115899892B (en) * | 2022-12-15 | 2026-02-17 | 青岛科创蓝新能源股份有限公司 | A dry heat air source heat pump system |
| DE102023207543A1 (en) * | 2023-08-07 | 2025-02-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | heat pump |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6038119Y2 (en) * | 1981-06-05 | 1985-11-14 | 松下電器産業株式会社 | Freeze prevention piping fixing structure for air conditioners |
| JPS609667Y2 (en) * | 1981-11-02 | 1985-04-04 | 三洋電機株式会社 | Freezer compartment drainage system |
| JPH05126440A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Freezer |
| JP2005188924A (en) * | 2001-07-02 | 2005-07-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Heat pump device |
| JP2004218861A (en) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Denso Corp | Drain pan freezing prevention structure in heat pump water heater |
| JP2005098615A (en) * | 2003-09-25 | 2005-04-14 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Cooling device |
| JP4738293B2 (en) * | 2006-09-13 | 2011-08-03 | 三菱電機株式会社 | Heat pump device and heat pump water heater |
-
2008
- 2008-06-02 JP JP2008145043A patent/JP4661908B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-05-28 WO PCT/JP2009/002358 patent/WO2009147803A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009293818A (en) | 2009-12-17 |
| WO2009147803A1 (en) | 2009-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5327308B2 (en) | Hot water supply air conditioning system | |
| JP5380226B2 (en) | Air conditioning and hot water supply system and heat pump unit | |
| US8984901B2 (en) | Heat pump system | |
| JP5455521B2 (en) | Air conditioning and hot water supply system | |
| JP5629280B2 (en) | Waste heat recovery system and operation method thereof | |
| JP4661908B2 (en) | Heat pump unit and heat pump water heater | |
| JP2006283989A (en) | Cooling/heating system | |
| EP2770278B1 (en) | Water heater | |
| CN103836790B (en) | Heat pump type hot water supply apparatus | |
| JP2013083439A5 (en) | ||
| JP2013083439A (en) | Hot water supply air conditioning system | |
| JP2019163892A (en) | Geothermal heat pump device | |
| JP3998024B2 (en) | Heat pump floor heating air conditioner | |
| JP2004003825A (en) | Heat pump system, heat pump water heater | |
| JP2012132573A (en) | Heat pump system | |
| JP2007163071A (en) | Heat pump type air conditioner | |
| JP4033788B2 (en) | Heat pump equipment | |
| JP2011052850A (en) | Heat pump type warm water heating device | |
| CN114992851A (en) | Air Source Heat Pump Water Heater System | |
| JP2004340419A (en) | Heat pump type water-heater | |
| JP4419475B2 (en) | Heating system and housing | |
| JP6455752B2 (en) | Refrigeration system | |
| KR101286699B1 (en) | heating and cooling system and using a heat pump | |
| JP2017161164A (en) | Air conditioning and hot water supply system | |
| JP3521011B2 (en) | Heat transfer device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090903 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091013 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091208 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100518 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100805 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101029 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101207 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101220 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |